JP4578891B2 - 着色プラスチック物品及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は着色されたプラスチック物品及びその製造方法に関するものである。
プラスチック物品としてのプラスチックレンズは成形が容易で軽く割れにくいことから近年ガラスレンズに代わって多用され始めている。また、レンズは医療上、美容上の観点から着色されたいわゆる着色レンズの需要が多くなってきているがプラスチックレンズがガラスレンズと比較して優れている理由として更にプラスチックの方が着色しやすいことが挙げられる。
レンズの着色方法には１）染料液中にレンズを直接浸漬させる方法、２）染料をプラスチック基材に予め混ぜておく方法、３）レンズ表面に着色したフィルムを貼着しフィルムから染料をレンズに転写する方法、４）気相中で染料を加熱して昇華させてレンズに蒸着させる方法等があるが、いずれもムラのない安定した発色や所定の濃度での着色という点で不十分であった。
そのため技術文献１に開示されるような染色方法が開発されている。技術文献１ではプラスチックレンズ表面に水溶性ポリマーをコーティングし被膜を形成させ、この状態のレンズを染料に浸漬したりインクジェット方式等の手段で被膜表面に染料を塗布し、次いでこれを加熱することで染料をプラスチックレンズ内部に拡散させ、その後被膜を水洗してレンズ表面から除去するというものである。
特許第３０７５４０３号公報
レンズの着色方法には１）染料液中にレンズを直接浸漬させる方法、２）染料をプラスチック基材に予め混ぜておく方法、３）レンズ表面に着色したフィルムを貼着しフィルムから染料をレンズに転写する方法、４）気相中で染料を加熱して昇華させてレンズに蒸着させる方法等があるが、いずれもムラのない安定した発色や所定の濃度での着色という点で不十分であった。
そのため技術文献１に開示されるような染色方法が開発されている。技術文献１ではプラスチックレンズ表面に水溶性ポリマーをコーティングし被膜を形成させ、この状態のレンズを染料に浸漬したりインクジェット方式等の手段で被膜表面に染料を塗布し、次いでこれを加熱することで染料をプラスチックレンズ内部に拡散させ、その後被膜を水洗してレンズ表面から除去するというものである。
技術文献１の方法で使用される水溶性ポリマーは水溶性の官能基、例えば水酸基やアミノ基を有している。その結果として水溶性を発現することになっている。しかし、その一方でこれら官能基は一般的に接着性に寄与する基でもあるため、上記技術文献１における水溶性ポリマーの水洗工程で水溶性ポリマーがレンズ表面に強固に接着され必ずしもきれいに剥がれ落ちないことがあった。また、水溶性ポリマーは高分子重縮合体であり、なおかつ必ずしも分子量が一定ではない。そのため、水溶性ポリマーからなる上記被膜の膜質は一定となりにくく、これが原因となって染めムラが生じることがあった。
本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、その目的は、プラスチック基材に安定した濃度で着色するとともに、着色の媒体としての被膜を確実に水洗除去できる着色プラスチック物品及びその製造方法を提供することにある。
本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、その目的は、プラスチック基材に安定した濃度で着色するとともに、着色の媒体としての被膜を確実に水洗除去できる着色プラスチック物品及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、プラスチック基材上にアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤から選ばれた少なくとも１種以上の界面活性剤を５０重量％以上の配合割合で含む被膜を形成させ、着色剤を成分として含む着色溶液を同被膜表面に供給した後に加熱して同着色剤を同被膜を介して同プラスチック基材に転移させ、その後同被膜を水洗除去して得るようにしたことをその要旨とする。
また、請求項２に記載の発明では請求項１に記載の発明において、プラスチック基材上に形成される被膜成分とされる界面活性剤がアニオン系界面活性剤であることをその要旨とする。
請求項３に記載の発明では請求項１又は２に記載の発明において、前記界面活性剤と併用する被膜成分としてコロイド粒子を添加するようにしたことをその要旨とする。
請求項４に記載の発明では請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記界面活性剤と併用する被膜成分として水溶性ポリマーを添加するようにしたことをその要旨とする。
請求項５に記載の発明では請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記界面活性剤と併用する被膜成分としてアクリル系エマルジョンを添加するようにしたことをその要旨とする。
請求項６に記載の発明では、プラスチック基材上にアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤から選ばれた少なくとも１種以上の界面活性剤を５０重量％以上の配合割合で含む被膜を形成させる被膜形成工程と、同被膜形成工程において形成された同被膜表面に着色剤を成分として含む着色溶液を供給する着色溶液供給工程と、同着色溶液供給工程において同被膜内に浸透された同着色剤を同プラスチック基材を加熱することで同被膜を介してプラスチック基材に転移させて着色する着色工程と、同着色工程において同プラスチック基材が着色された後に同プラスチック基材表面の同被膜を水洗除去する水洗除去工程とを有するようにしたことをその要旨とする。
また、請求項２に記載の発明では請求項１に記載の発明において、プラスチック基材上に形成される被膜成分とされる界面活性剤がアニオン系界面活性剤であることをその要旨とする。
請求項３に記載の発明では請求項１又は２に記載の発明において、前記界面活性剤と併用する被膜成分としてコロイド粒子を添加するようにしたことをその要旨とする。
請求項４に記載の発明では請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記界面活性剤と併用する被膜成分として水溶性ポリマーを添加するようにしたことをその要旨とする。
請求項５に記載の発明では請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記界面活性剤と併用する被膜成分としてアクリル系エマルジョンを添加するようにしたことをその要旨とする。
請求項６に記載の発明では、プラスチック基材上にアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤から選ばれた少なくとも１種以上の界面活性剤を５０重量％以上の配合割合で含む被膜を形成させる被膜形成工程と、同被膜形成工程において形成された同被膜表面に着色剤を成分として含む着色溶液を供給する着色溶液供給工程と、同着色溶液供給工程において同被膜内に浸透された同着色剤を同プラスチック基材を加熱することで同被膜を介してプラスチック基材に転移させて着色する着色工程と、同着色工程において同プラスチック基材が着色された後に同プラスチック基材表面の同被膜を水洗除去する水洗除去工程とを有するようにしたことをその要旨とする。
本発明に使用されるプラスチック基材としては例えばポリメチルメタクレート及びその共重合体、ポリカーボネート、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ−３９）、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン樹脂、ポリチオウレタン、その他硫黄含有樹脂等が一例として挙げられる。これらは着色性と用途に応じた物理的性質（軽量性、耐衝撃性、耐擦過性等）によって選択されうる。プラスチック基材の用途例としては代表的には着色プラスチックレンズが挙げられる。着色プラスチックレンズとしては例えば眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、カメラ用レンズ、望遠鏡用レンズ、拡大鏡用レンズ等が挙げられる。
界面活性剤は水系媒体に対して溶解性を備え着色剤と反応しない、あるいは反応しにくい性質を備えるものであれば特に制限はされない。特にアニオン系、ノニオン系及びカチオン系の界面活性剤が好適であり、最も好適であるのはアニオン系界面活性剤である。そのため界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤を主体とすることが最も好適である。
このようなアニオン系界面活性剤として、例えばアルキルベンゼンのスルホン酸塩（後述するペレックスＳＳＬ）、アルキル硫酸エステル塩（後述するエマール２Ｆ−３０）ポリオキシエチル化高級アルコールの硫酸エステル塩（後述するサンデットＥＮＤ）、高級アルキルスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、リン酸エステル塩、脂肪酸石鹸等のアニオン系界面活性剤等が挙げられる。
また、ノニオン系界面活性剤として、例えばポリオキシエチレンアルキルおよびアルキルアリールエーテル型ノニオン系界面活性剤、エーテルエステル型ノニオン系界面活性剤等が挙げられる。
また、カチオン系界面活性剤として、例えばアルキルアミン塩、四級アンモニウム塩、アルキル四級アンモニウム塩等が挙げられる。
界面活性剤は単体で用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。界面活性剤の被膜成分中における配合割合は他の添加成分を考慮しても５０重量％以上であることが好ましい。
被膜成分には界面活性剤の他にコロイド粒子を添加することが好ましい。コロイド粒子とはコロイド特性を発現する所定粒径の粒子であって、例えばコロイダルシリカが挙げられる。コロイド粒子は被膜内において着色剤の通過を阻害する障害物となり着色剤の拡散に寄与すると考えられる。
更に被膜成分には水溶性ポリマーを添加することが好ましい。水溶性ポリマーの例としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸金属塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。水溶性ポリマーは単体で用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。
更に被膜成分にはアクリル系エマルジョンを添加してもよい。アクリル系エマルジョンが被膜成分に加わることで被膜形成能が向上し、着色溶液を被膜表面に供給する際に被膜が溶けにくくなると考えられる。アクリル系エマルジョンとしてはガラス転移温度（Ｔｇ）が−２０〜１０度Ｃ程度であることが更に好適である。
界面活性剤は水系媒体に対して溶解性を備え着色剤と反応しない、あるいは反応しにくい性質を備えるものであれば特に制限はされない。特にアニオン系、ノニオン系及びカチオン系の界面活性剤が好適であり、最も好適であるのはアニオン系界面活性剤である。そのため界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤を主体とすることが最も好適である。
このようなアニオン系界面活性剤として、例えばアルキルベンゼンのスルホン酸塩（後述するペレックスＳＳＬ）、アルキル硫酸エステル塩（後述するエマール２Ｆ−３０）ポリオキシエチル化高級アルコールの硫酸エステル塩（後述するサンデットＥＮＤ）、高級アルキルスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、リン酸エステル塩、脂肪酸石鹸等のアニオン系界面活性剤等が挙げられる。
また、ノニオン系界面活性剤として、例えばポリオキシエチレンアルキルおよびアルキルアリールエーテル型ノニオン系界面活性剤、エーテルエステル型ノニオン系界面活性剤等が挙げられる。
また、カチオン系界面活性剤として、例えばアルキルアミン塩、四級アンモニウム塩、アルキル四級アンモニウム塩等が挙げられる。
界面活性剤は単体で用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。界面活性剤の被膜成分中における配合割合は他の添加成分を考慮しても５０重量％以上であることが好ましい。
被膜成分には界面活性剤の他にコロイド粒子を添加することが好ましい。コロイド粒子とはコロイド特性を発現する所定粒径の粒子であって、例えばコロイダルシリカが挙げられる。コロイド粒子は被膜内において着色剤の通過を阻害する障害物となり着色剤の拡散に寄与すると考えられる。
更に被膜成分には水溶性ポリマーを添加することが好ましい。水溶性ポリマーの例としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸金属塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。水溶性ポリマーは単体で用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。
更に被膜成分にはアクリル系エマルジョンを添加してもよい。アクリル系エマルジョンが被膜成分に加わることで被膜形成能が向上し、着色溶液を被膜表面に供給する際に被膜が溶けにくくなると考えられる。アクリル系エマルジョンとしてはガラス転移温度（Ｔｇ）が−２０〜１０度Ｃ程度であることが更に好適である。
着色プラスチックの製造においては、まず、着色対象としてのプラスチック基材の表面に、界面活性剤を主成分とする被膜を形成させる。被膜を形成させる方法としては、特に制限はないが、一般的に界面活性剤等の被膜成分を水系媒体に溶解させて調整した被膜用溶液をできる限り均一にプラスチック基材にコーティングし被膜の乾燥を促すのが有利である。水系媒体としては、主成分として水が用いられるが、本発明の目的が損なわれない範囲で水に対して混和性を有する有機溶剤を適宜添加して用いることも可能である。コーティング手段としてはできる限り均一なコートが可能であれば従来からの公知手段はいずれも使用可能である。例えば刷毛塗り、スピンコート法、浸漬法、スプレー法等を用いることができる。特に均一性の点でスピンコーターのような被膜形成装置を使用することが好適である。形成した被膜は速やかに溶媒を気化させる必要、すなわち乾燥させる必要がある。乾燥は自然乾燥でも強制乾燥でも構わない。
乾燥した被膜表面に着色剤を成分として含む着色溶液を供給する。これによって着色溶液が被膜に浸透される。つまり直接プラスチック基材に着色溶液を供給する場合に比べて溶液がはじかれたり、基材表面の一部にだけ停留したりすることがなく、着色剤は着色溶液の一部として被膜全域に均等に供給されることとなる。本発明では界面活性剤を主成分とする被膜であるため水溶性ポリマーを主体とした被膜に比べ着色溶液は極めて均質にムラなく浸透していく。この際、上記のようにコロイド粒子が存在することで着色溶液は被膜内でより均一に拡散することが可能となる。本発明で使用される着色剤は一般に水に難溶性の染料であって水に分散した懸濁液として使用される昇華性のあるものである。
乾燥した被膜表面に着色剤を成分として含む着色溶液を供給する。これによって着色溶液が被膜に浸透される。つまり直接プラスチック基材に着色溶液を供給する場合に比べて溶液がはじかれたり、基材表面の一部にだけ停留したりすることがなく、着色剤は着色溶液の一部として被膜全域に均等に供給されることとなる。本発明では界面活性剤を主成分とする被膜であるため水溶性ポリマーを主体とした被膜に比べ着色溶液は極めて均質にムラなく浸透していく。この際、上記のようにコロイド粒子が存在することで着色溶液は被膜内でより均一に拡散することが可能となる。本発明で使用される着色剤は一般に水に難溶性の染料であって水に分散した懸濁液として使用される昇華性のあるものである。
着色溶液を被膜表面に供給する方法としては、着色剤を均一にムラなく被膜表面に供給できる方法であればよく特に制限はない。従来からの公知方法、例えば刷毛塗り、スピンコート法、浸漬法、スプレー法、インクジェット方式を用いることができる。特に、インクジェット方式による塗布方法が着色料（インク）の効率的な使用の観点やコンピューターを使用した所望の色調と濃度でインクを供給することができること等から好ましい。
このようにして、被膜に着色剤が浸透されたプラスチック基材を加熱処理して、該染色液中の着色剤を昇華させプラスチック基材側に転移させる。一般に加熱温度が高く加熱時間が長くなると、着色濃度が高くなったりプラスチック基材の変形の原因となるため加熱温度および加熱時間の最適値を選定することが望ましい。加熱に際して減圧することも可能である。減圧することで供給された着色剤をより細かく拡散させることが可能となると考えられる。加熱手段としては、プラスチック基材を均一に加熱できる機器であればよく、特に制限されず、例えば電気オーブン、赤外線オーブン、熱風循環オーブン等を用いることができる。これらオーブンと減圧手段を兼ねた真空オーブンを使用することも可能である。
加熱終了後にはプラスチック基材表面に残存した被膜を除去するために、洗浄処理を行う。本発明では被膜の主成分である界面活性剤は比較的低分子量で水に溶けやすく、特に疎水基は接着に関与しないため、除去されやすいと考えられる。洗浄においては超音波洗浄機を使用することも可能である。
このようにして、被膜に着色剤が浸透されたプラスチック基材を加熱処理して、該染色液中の着色剤を昇華させプラスチック基材側に転移させる。一般に加熱温度が高く加熱時間が長くなると、着色濃度が高くなったりプラスチック基材の変形の原因となるため加熱温度および加熱時間の最適値を選定することが望ましい。加熱に際して減圧することも可能である。減圧することで供給された着色剤をより細かく拡散させることが可能となると考えられる。加熱手段としては、プラスチック基材を均一に加熱できる機器であればよく、特に制限されず、例えば電気オーブン、赤外線オーブン、熱風循環オーブン等を用いることができる。これらオーブンと減圧手段を兼ねた真空オーブンを使用することも可能である。
加熱終了後にはプラスチック基材表面に残存した被膜を除去するために、洗浄処理を行う。本発明では被膜の主成分である界面活性剤は比較的低分子量で水に溶けやすく、特に疎水基は接着に関与しないため、除去されやすいと考えられる。洗浄においては超音波洗浄機を使用することも可能である。
上記各請求項に記載の発明によれば、界面活性剤を主成分とした被膜を媒体として着色することによってプラスチック基材を安定した濃度で着色させることが可能となるとともに、被膜を確実に水洗除去することが可能となる。
実施例１
（１）界面活性剤のレンズへの塗布
スピンコーター（ミカサ株式会社製）の運転プログラムをStep１：ＳＬＯＰＥ３sec、Step２：１４００rpm×１５sec、Step３：ＳＬＯＰＥ５secとし、屈折率１．６、アッベ数４２のウレタン系レンズ（度数−２.００Ｄ、厚さ１.２mm、外径７５mm）を該コーターにセットする。アニオン系界面活性剤であるエマール２Ｆ−３０（花王株式会社製、主成分：ラウリル硫酸ナトリウム塩 ３０重量％）２.５mlをレンズ上に滴下し、スピンコーターをプログラム運転させる。このレンズを８５度Ｃで定値運転させたクリーンオーブン（エスペック株式会社製）にて乾燥させ被膜をレンズ上に形成する。
（２）着色剤の塗布
（１）で得られた被膜付きレンズの膜がついた面に、分散染料（着色剤）をインクとするフラットタイプのプリンター（株式会社Mimaki製）で全体に均一に印刷する。その後、レンズ周辺を保持できるアルミ製ドーナツ型のホルダーに、印刷面を下に向けてセットする。
（３）光学用プラスチックレンズへの着色
真空オーブン（エスペック株式会社製）の運転プログラムをStep１：１６５度Ｃ，３００mmHg，３min保持、Step２：１６５度Ｃ，６０mmHg，１５min保持、Step３：大気圧へ復帰と設定する。（２）のレンズをホルダーごとの真空オーブンにセットし減圧下で加熱処理を行う。プログラム運転後にレンズを取り出し、冷却後に界面活性剤と残留した染料を水洗除去した。また、高温での加熱処理を行ったが、変質も無く水洗により界面活性剤は容易に除去された。得られたレンズは均一に着色されていた。その視感度透過率は５０％であり、特に濃く染まっていた。その結果を表１に示す。表１の各項目及び評価の定義は次の通りである。以下の各実施例及び比較例も同様とする。
（１）界面活性剤のレンズへの塗布
スピンコーター（ミカサ株式会社製）の運転プログラムをStep１：ＳＬＯＰＥ３sec、Step２：１４００rpm×１５sec、Step３：ＳＬＯＰＥ５secとし、屈折率１．６、アッベ数４２のウレタン系レンズ（度数−２.００Ｄ、厚さ１.２mm、外径７５mm）を該コーターにセットする。アニオン系界面活性剤であるエマール２Ｆ−３０（花王株式会社製、主成分：ラウリル硫酸ナトリウム塩 ３０重量％）２.５mlをレンズ上に滴下し、スピンコーターをプログラム運転させる。このレンズを８５度Ｃで定値運転させたクリーンオーブン（エスペック株式会社製）にて乾燥させ被膜をレンズ上に形成する。
（２）着色剤の塗布
（１）で得られた被膜付きレンズの膜がついた面に、分散染料（着色剤）をインクとするフラットタイプのプリンター（株式会社Mimaki製）で全体に均一に印刷する。その後、レンズ周辺を保持できるアルミ製ドーナツ型のホルダーに、印刷面を下に向けてセットする。
（３）光学用プラスチックレンズへの着色
真空オーブン（エスペック株式会社製）の運転プログラムをStep１：１６５度Ｃ，３００mmHg，３min保持、Step２：１６５度Ｃ，６０mmHg，１５min保持、Step３：大気圧へ復帰と設定する。（２）のレンズをホルダーごとの真空オーブンにセットし減圧下で加熱処理を行う。プログラム運転後にレンズを取り出し、冷却後に界面活性剤と残留した染料を水洗除去した。また、高温での加熱処理を行ったが、変質も無く水洗により界面活性剤は容易に除去された。得られたレンズは均一に着色されていた。その視感度透過率は５０％であり、特に濃く染まっていた。その結果を表１に示す。表１の各項目及び評価の定義は次の通りである。以下の各実施例及び比較例も同様とする。
ａ）各項目について
コート ：スピンコート後の成膜具合。一様なもの程評価がよい
印刷 ：インクを被膜に印刷した際に、溶けたりはじいたりしなければ評価が良い
濃淡 ：濃いほど評価が良い
斑 ：レンズに浸透されたインクに斑が認められなければ評価が良い
膜収縮 ：加熱時に被膜に収縮が起こらなければ評価が良い
ザラツキ：レンズに浸透されたインクが十分拡散しない場合のレンズ表面のテクスチャーである細かくざらついた感じがする。ないほうが評価が良い
ｂ）評価について
Ｓ・・・非常に良い
Ａ・・・良好
Ｂ・・・可
Ｃ・・・可、不可の境目くらい
Ｄ・・・実用不可能
−・・・評価不可
コート ：スピンコート後の成膜具合。一様なもの程評価がよい
印刷 ：インクを被膜に印刷した際に、溶けたりはじいたりしなければ評価が良い
濃淡 ：濃いほど評価が良い
斑 ：レンズに浸透されたインクに斑が認められなければ評価が良い
膜収縮 ：加熱時に被膜に収縮が起こらなければ評価が良い
ザラツキ：レンズに浸透されたインクが十分拡散しない場合のレンズ表面のテクスチャーである細かくざらついた感じがする。ないほうが評価が良い
ｂ）評価について
Ｓ・・・非常に良い
Ａ・・・良好
Ｂ・・・可
Ｃ・・・可、不可の境目くらい
Ｄ・・・実用不可能
−・・・評価不可
実施例２
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤をアニオン系界面活性剤である、ペレックスＳＳＬ（花王株式会社製、主成分：アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム）に変更した以外は、実施例１と同様な操作を行った。このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は６５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例３
アニオン系界面活性剤であるエマール２Ｆ−３０の２１．３重量部に、同じくアニオン系界面活性剤のアスコルビン酸ナトリウム（フタバ産業株式会社製）の３％水溶液を７８．７重量部（固形分中の２６.９％相当）加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。このようにして得られた着色レンズについて視感度透過率を測定すると６０％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例４
アニオン系界面活性剤であるエマール２Ｆ−３０の９０重量部に、ノニオン系界面活性剤のエマルゲン１１５０Ｓ−７０（花王株式会社製、主成分：ポリオキシエチレンアルキルエーテル）を１０重量部（固形分中の２７.０％相当）加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は６５％だった。その結果を表１に示す。また、実施例４のレンズは、仕上がり時の外観が特に優れていた。
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤をアニオン系界面活性剤である、ペレックスＳＳＬ（花王株式会社製、主成分：アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム）に変更した以外は、実施例１と同様な操作を行った。このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は６５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例３
アニオン系界面活性剤であるエマール２Ｆ−３０の２１．３重量部に、同じくアニオン系界面活性剤のアスコルビン酸ナトリウム（フタバ産業株式会社製）の３％水溶液を７８．７重量部（固形分中の２６.９％相当）加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。このようにして得られた着色レンズについて視感度透過率を測定すると６０％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例４
アニオン系界面活性剤であるエマール２Ｆ−３０の９０重量部に、ノニオン系界面活性剤のエマルゲン１１５０Ｓ−７０（花王株式会社製、主成分：ポリオキシエチレンアルキルエーテル）を１０重量部（固形分中の２７.０％相当）加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は６５％だった。その結果を表１に示す。また、実施例４のレンズは、仕上がり時の外観が特に優れていた。
実施例５
アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の４４.４重量部に、コロイダルシリカの一種であるスノーテックスＣ（日産化学工業株式会社製、ＳiＯ２含有量２０〜２１重量％、pＨ８.５〜９.０、粒子径１０〜２０nm）を５５.６重量部加え、混合液を作製する。
その際、ゲル化に十分注意する必要がある。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とコロイダルシリカ（スノーテックスＣ由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ５４．５重量％、４５.５重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５０％だった。その結果を表１に示す。また、実施例５のレンズは、濃さだけでなく仕上がり時の外観が特に優れていた。
実施例６
アニオン系界面活性剤のサンデットＥＮＤ（三洋化成工業株式会社製、主成分：ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩）の４７重量部に、ポリビニルアルコールのＢ−０５（電気化学工業株式会社製、分子量約５００、加水分解度約８８）水溶液を５３重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（サンデットＥＮＤ由来）とポリビニルアルコール（Ｂ−０５由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ６９．９重量％、３０.１重量％とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の４４.４重量部に、コロイダルシリカの一種であるスノーテックスＣ（日産化学工業株式会社製、ＳiＯ２含有量２０〜２１重量％、pＨ８.５〜９.０、粒子径１０〜２０nm）を５５.６重量部加え、混合液を作製する。
その際、ゲル化に十分注意する必要がある。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とコロイダルシリカ（スノーテックスＣ由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ５４．５重量％、４５.５重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５０％だった。その結果を表１に示す。また、実施例５のレンズは、濃さだけでなく仕上がり時の外観が特に優れていた。
実施例６
アニオン系界面活性剤のサンデットＥＮＤ（三洋化成工業株式会社製、主成分：ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩）の４７重量部に、ポリビニルアルコールのＢ−０５（電気化学工業株式会社製、分子量約５００、加水分解度約８８）水溶液を５３重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（サンデットＥＮＤ由来）とポリビニルアルコール（Ｂ−０５由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ６９．９重量％、３０.１重量％とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例７
アニオン系界面活性剤のサンデットＥＮＤの２８.６重量部に、ポリビニルアルコールのＢ−０５水溶液を７１.４重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（サンデットＥＮＤ由来）とポリビニルアルコール（Ｂ−０５由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ５０．０重量％、５０．０重量％とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。但し、実施例７では被膜の除去がしづらく、界面活性剤の添加量としては５０．０重量％付近が下限と考えられる。
実施例８
アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の３５.２重量部に、ポリアクリルアミドであるポリストロン６１９（荒川化学工業株式会社製、カチオン性アクリル系樹脂）水溶液を６４.８重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とポリアクリルアミド（ポリストロン６１９由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ７０．０重量％、３０.０重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例９
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する液体を次で作製する混合液に変更した。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の７８.９重量部に、アクリル系エマルジョンの一種であるジョンクリル７１００（ジョンソンポリマー株式会社製、Ｔｇ＝１０度Ｃ）を２１.１重量部加え、混合液を作製する。このコート液の変更以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とアクリル系エマルジョン（ジョンクリル７１００由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ７０．０重量％、３０.０重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズについて視感度透過率を測定すると５５％で、比較的濃く、また均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例１０
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する液体を次で作製する混合液に変更した。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の５８.３重量部に、アクリル系エマルジョンの一種であるジョンクリル７１００を４１.７重量部加え、混合液を作製する。このコート液の変更以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とアクリル系エマルジョン（ジョンクリル７１００由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ５０．０重量％、５０.０重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズについて視感度透過率を測定すると５５％だった。その結果を表１に示す。実施例１０では比較的濃く着色していたが、僅かに斑が出始めていた。界面活性剤の添加量としては５０．０重量％付近が下限と考えられる。
アニオン系界面活性剤のサンデットＥＮＤの２８.６重量部に、ポリビニルアルコールのＢ−０５水溶液を７１.４重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（サンデットＥＮＤ由来）とポリビニルアルコール（Ｂ−０５由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ５０．０重量％、５０．０重量％とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。但し、実施例７では被膜の除去がしづらく、界面活性剤の添加量としては５０．０重量％付近が下限と考えられる。
実施例８
アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の３５.２重量部に、ポリアクリルアミドであるポリストロン６１９（荒川化学工業株式会社製、カチオン性アクリル系樹脂）水溶液を６４.８重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とポリアクリルアミド（ポリストロン６１９由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ７０．０重量％、３０.０重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズの視感度透過率は５５％で、均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例９
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する液体を次で作製する混合液に変更した。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の７８.９重量部に、アクリル系エマルジョンの一種であるジョンクリル７１００（ジョンソンポリマー株式会社製、Ｔｇ＝１０度Ｃ）を２１.１重量部加え、混合液を作製する。このコート液の変更以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とアクリル系エマルジョン（ジョンクリル７１００由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ７０．０重量％、３０.０重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズについて視感度透過率を測定すると５５％で、比較的濃く、また均一に着色されていた。その結果を表１に示す。
実施例１０
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する液体を次で作製する混合液に変更した。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の５８.３重量部に、アクリル系エマルジョンの一種であるジョンクリル７１００を４１.７重量部加え、混合液を作製する。このコート液の変更以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とアクリル系エマルジョン（ジョンクリル７１００由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ５０．０重量％、５０.０重量％相当とされる。
このようにして得られた着色レンズについて視感度透過率を測定すると５５％だった。その結果を表１に示す。実施例１０では比較的濃く着色していたが、僅かに斑が出始めていた。界面活性剤の添加量としては５０．０重量％付近が下限と考えられる。
比較例１
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤を両性界面活性剤である、アンヒトール２０Ｎ（花王株式会社製、主成分：ラウリルジメチルアミンオキサイド）に変更した以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例１では、加工の際のコートが一様とは言えない上、加熱時に変質しプラスチックレンズに焼きついて除去できない箇所もあった。
比較例２
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、次の溶液を使用する。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の３１.８重量部に、コロイダルシリカの一種であるスノーテックスＣを６８.２重量部加え、混合液を作製する。その際、ゲル化に十分注意する必要がある。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とコロイダルシリカ（スノーテックスＣ由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ４１．２重量％、５８.８重量％相当とされる。
その結果を表２に示す。比較例２では、まず被膜の形成が困難である上、加工後の被膜は完全に除去し切れなかった。
比較例３
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、次の溶液を使用する。蒸留水９０重量部に対し、Ｂ−０５（電気化学工業株式会社製、分子量５００、加水分解度約８８）を１０重量部加え加熱攪拌し水溶液とする。この変更以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例３では、加工の際のコートが一様とは言えない上、除去時にプラスチックレンズに焼きついており除去できない箇所もあった。
比較例４
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、ポリストロン６１７を原液で使用した以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例４では、殆ど着色していない上、除去時にプラスチックレンズに焼きついており除去できない箇所もあった。
比較例５
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、ジョンクリル７１００を原液で使用した以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例５では、殆ど着色していない上、除去時にプラスチックレンズに焼きついており除去できない箇所もあった。
比較例６
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、次の溶液を使用する。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の５９.３重量部に、ウレタン系エマルジョンの一種であるハイドランＨＷ−９３０（大日本インキ株式会社製、Ｔｇ＝２０度Ｃ）を４０.７重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とウレタン系エマルジョン（ハイドランＨＷ−９３０由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ７０．０重量％、３０.０重量％相当とされる。
その結果を表２に示す。比較例６では、まず被膜の形成が困難である上、着色は殆ど見られなかった。ウレタン系エマルジョンではアクリル系エマルジョンのような作用は得られないと考えられる。
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤を両性界面活性剤である、アンヒトール２０Ｎ（花王株式会社製、主成分：ラウリルジメチルアミンオキサイド）に変更した以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例１では、加工の際のコートが一様とは言えない上、加熱時に変質しプラスチックレンズに焼きついて除去できない箇所もあった。
比較例２
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、次の溶液を使用する。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の３１.８重量部に、コロイダルシリカの一種であるスノーテックスＣを６８.２重量部加え、混合液を作製する。その際、ゲル化に十分注意する必要がある。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とコロイダルシリカ（スノーテックスＣ由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ４１．２重量％、５８.８重量％相当とされる。
その結果を表２に示す。比較例２では、まず被膜の形成が困難である上、加工後の被膜は完全に除去し切れなかった。
比較例３
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、次の溶液を使用する。蒸留水９０重量部に対し、Ｂ−０５（電気化学工業株式会社製、分子量５００、加水分解度約８８）を１０重量部加え加熱攪拌し水溶液とする。この変更以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例３では、加工の際のコートが一様とは言えない上、除去時にプラスチックレンズに焼きついており除去できない箇所もあった。
比較例４
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、ポリストロン６１７を原液で使用した以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例４では、殆ど着色していない上、除去時にプラスチックレンズに焼きついており除去できない箇所もあった。
比較例５
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布、でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、ジョンクリル７１００を原液で使用した以外は、実施例１と同様な操作を行った。その結果を表２に示す。比較例５では、殆ど着色していない上、除去時にプラスチックレンズに焼きついており除去できない箇所もあった。
比較例６
実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布でコーティング剤として使用する界面活性剤の代わりに、次の溶液を使用する。アニオン系界面活性剤のエマール２Ｆ−３０の５９.３重量部に、ウレタン系エマルジョンの一種であるハイドランＨＷ−９３０（大日本インキ株式会社製、Ｔｇ＝２０度Ｃ）を４０.７重量部加え、混合液を作製する。この手順で作製したものを実施例１における、（１）界面活性剤のレンズへの塗布でコーティング剤として使用する以外は、実施例１と同様な操作を行った。界面活性剤（エマール２Ｆ−３０由来）とウレタン系エマルジョン（ハイドランＨＷ−９３０由来）のクリーンオーブンでの乾燥後の固形分としてはそれぞれ７０．０重量％、３０.０重量％相当とされる。
その結果を表２に示す。比較例６では、まず被膜の形成が困難である上、着色は殆ど見られなかった。ウレタン系エマルジョンではアクリル系エマルジョンのような作用は得られないと考えられる。
Claims (6)
- プラスチック基材上にアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤から選ばれた少なくとも１種以上の界面活性剤を５０重量％以上の配合割合で含む被膜を形成させ、着色剤を成分として含む着色溶液を同被膜表面に供給した後に加熱して同着色剤を同被膜を介して同プラスチック基材に転移させ、その後同被膜を水洗除去して得ることを特徴とする着色プラスチック物品。
- プラスチック基材上に形成される被膜成分とされる界面活性剤はアニオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載の着色プラスチック物品。
- 前記界面活性剤と併用する被膜成分としてコロイド粒子を添加することを特徴とする請求項１又は２に記載の着色プラスチック物品。
- 前記界面活性剤と併用する被膜成分として水溶性ポリマーを添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の着色プラスチック物品。
- 前記界面活性剤と併用する被膜成分としてアクリル系エマルジョンを添加することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の着色プラスチック物品。
- プラスチック基材上にアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤から選ばれた少なくとも１種以上の界面活性剤を５０重量％以上の配合割合で含む被膜を形成させる被膜形成工程と、同被膜形成工程において形成された同被膜表面に着色剤を成分として含む着色溶液を供給する着色溶液供給工程と、同着色溶液供給工程において同被膜に浸透された同着色剤を同プラスチック基材を加熱することで同被膜を介してプラスチック基材に転移させて着色する着色工程と、同着色工程において同プラスチック基材が着色された後に同プラスチック基材表面の同被膜を水洗除去する水洗除去工程からなる着色プラスチック物品の製造方法。
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